Физици от Китайската академия на науките (CAS) предложиха нова теория, която може да обясни едновременно няколко космически загадки, свързани с тъмната материя. Според тяхното проучване тъмната материя може да се състои не от един тип частици, а от поне два – тежки и леки.
Стандартният модел на „студената тъмна материя“ дълго време добре описваше образуването на галактиките, но съвременните наблюдения разкриха редица несъответствия. Сред основните загадки са необичайно ниската концентрация на тъмна материя в центровете на някои галактики джуджета и неочаквано плътните ѝ струпвания, открити при гравитационно обективиране. Тези явления досега изглеждаха противоречащи, но новото изследване на китайските учени предполага, че те могат да имат обща причина.
Учените разработиха модел на „двукомпонентна самовзаимодействаща тъмна материя“. В него частици с различна маса могат да се сблъскват помежду си, което води до процес, наречен „масова сегрегация“. С прости думи, тежките частици постепенно мигрират към центровете на галактиките, а леките се изместват към периферията, подобно на това как масивните звезди в куповете се стремят da достигнат центъра.
Компютърното моделиране показа, че този процес естествено възпроизвежда наблюдаваните аномалии. В галактиките джуджета масовата сегрегация създава разредени ядра с ниска плътност, а в по-големите системи, напротив, формира компактни гало, способни да предизвикат силно гравитационно обективиране. Моделът също така предсказва повече събития на малък мащаб на гравитационно обективиране, отколкото стандартната теория, което съответства на реалните наблюдения.
Изследователите смятат, че тези, на пръв поглед противоречащи си космологични загадки, всъщност сочат едно и също: тъмната материя има по-сложна вътрешна структура, отколкото се смяташе по-рано. С усъвършенстването на обзорите на небето и наблюденията на гравитационното обективиране учените ще получат нови възможности да проверят дали тъмната материя наистина се състои от няколко компонента.